多组分材料可实现不同功能的集成，但如何有效地表征其内部组分的分布及相互作用，对进一步提升其性能并解析内在机制具有重要意义。本文以生物双螺旋分子和高分子构成的多组分样品为例，采用扫描探针显微镜（SPM）的相位模式，对二者的形貌和组分分布同时进行观测，为后续的研究提供数据支持。

方解石是一种在常温干燥条件下稳定存在的碳酸钙矿物，但易在水环境中发生溶解，对其溶解过程进行表征，对监测水体、土壤变化具有重要意义。本文采用扫描探针显微镜（SPM）对方解石在水溶液中的溶解过程进行原位表征，为解析其溶解机理提供数据支持。

方解石是一种广泛存在的碳酸钙矿物，与自然界中的生物矿化过程息息相关，在分子水平对其进行表征，对解析生物矿化的内在机理具有重大意义。本文采用岛津SPM-8100FM调频模式在分子水平表征方解石（104）晶面的晶格结构；同时采用其独特的Z-X扫描技术，清晰地观察到方解石与水介质之间的界面结构。

利用电池、IC芯片、内存等材料和物质电势的系统支撑着我们的日常生活。扫描探针显微镜（SPM／AFM）中经常采用开尔文探针（KPFM）法测定试样表面的电势，但无法在发生电化学反应的电解液中使用。在此报道中，作者在静电力显微镜（EFM）的基础上建立了新的EFM-Phase-ZXY测量方法，，成功实现电解液中静电力分布的可视化。

高分子材料包括橡胶和塑料等，广泛应用于工业产品中。它们的功能已经取得了显着改善，并且需要能够对这些材料的纳米级结构和粘弹性进行定量评估的技术。本文通过案例分析介绍使用岛津扫描探针显微镜（SPM／AFM）专用的纳米物理性质评价软件“Nano 3D Mapping™”进行弹性模量检测，并验证了检测结果的定量性。

条纹是玻璃产品中比较普遍存在的一种不均匀性缺陷，属于玻璃三大常见缺陷之一。本文使用岛津扫描探针显微镜SPM和电子探针EPMA对三类玻璃条纹缺陷进行了测试和分析。在玻璃制品生产过程中，产生条纹的因素有很多，对于玻璃条纹缺陷形态、成分及元素分布特征的表征可以为条纹缺陷产生的原因提供分析思路和针对性的解决方案，为质量管控和工艺优化提供指导。

玻璃由于具有优异的力学性质、高透光率及易加工性，被广泛的应用于建筑、日用、艺术、电子、仪表等领域。玻璃中如果存在气泡、划痕、夹杂物缺陷时，会严重影响玻璃的质量。对于玻璃的缺陷检测，目前常用的检测方法利用偏振光扫描，但该方法很难判断玻璃表面缺陷的凸凹类型，也无法进行缺陷处的元素分布分析。在本文采用扫描探针显微镜（SPM）和电子探针显微分析（EPMA）技术，观测玻璃表面的缺陷类型及缺陷处的元素分布，对玻璃生产加工工艺及质量控制可以起到一定的指导作用。

纤维素是一种多糖型物质，是植物细胞壁的主要成分。通过对纤维素进行解纤处理而得到的直径为几纳米到100纳米的纤维素被称为纤维素纳米纤维（Cellulose Nanofiber：CNF）。CNF不仅重量轻、强度高，还具有高阻气性、吸附性、透明性等出色性能。另外，由于其来源于植物纤维，是一种在生产和废弃时对环境负荷小的材料，因此作为尖端的生物质新材料而备受关注，有望在汽车零部件、电子材料、包装材料等方面得到广泛应用。复合材料需要根据用途对强度、重量等进行优化，选择合适种类和强度的CNF是非常重要的。但是，CNF的尺寸极小，在开发和制造过程中，存在单纤维强度评价方法难建立的问题。本文介绍了通过使用扫描探针显微镜（SPM/AFM）的弹性模量测试对CNF强度进行了评价。

金属纳米颗粒与半导体构成的复合材料是典型的非均相光触媒，可实现多种光化学转化。例如，金纳米颗粒（AuNP）和二氧化钛（TiO2）的复合材料作为光触媒，因具有良好的反应性而被广泛研究。当TiO2吸收与其带隙能量相对应的入射光时，TiO2导带中的激发电子被转移到在其表面固定的AuNP上，从而阻止了TiO2内部的电荷复合。 电荷分布的可视化对于阐明上述现象具有重要作用。此外，可视化还可用于控制组装结构，这对于利用具有电子转移特性的金属蛋白来构建新型功能性生物装置至关重要。开尔文探针力显微镜（KPFM）是一种将开尔文法应用于扫描探针显微镜（SPM）的分析方法，不仅可以测量样品的表面形貌，还可以检测其表面电势分布。在本文中，在紫外线照射下进行KPFM测试，实现了固定有AuNP的TiO2复合材料表面的光诱导电荷分布的可视化。

为保证探针‐样品之间恒定的相互作用力，SPM一般采用对样品表面进行扫描的“XY测量”方法获取数据。XY测量具有扫描速度快、平面分辨率高的特点，是各种测量模式的基础。但是，SPM同时也存在对“广视野”、“柔软样品”、“起伏大的样品” 测量困难的缺点。我们已经成功开发了“ZXY测量”以克服这些缺点，现报告如下。